Feuchteproblematik von Anstrichsystemen bei Stuckfassaden

Von Stefan Kloss

Im vorliegenden Buch, das als Masterarbeit im Studiengang Bautenschutz entstanden ist, werden ausführlich typische Schadensmechanismen bei Stuckfassaden vorgestellt, sowie Ursachen und Lösungen erläutert.
Im Mittelpunkt stehen genormte und experimentelle Prüfverfahren, mit denen die wichtigsten Kennwerte wie die Wasserdurchlässigkeit (w-Wert), die Wasserdampfabgabe (V- und sd-Wert), der Benetzungswinkel, die Schmutzanfälligkeit und die Alterungsbeständigkeit anschaulich ermittelt werden. Aus den Ergebnissen der einzelnen Prüfverfahren wurde eine Bewertungsmatrix für alle in Frage kommenden Anstrichsysteme erstellt. Darin enthalten sind sowohl historische Anstrichsysteme wie die Kalk- oder Leinölfarbe, als auch moderne Fassadenfarben wie die sog. Lotusfarbe. Insofern ist das Buch mehr als eine Abhandlung über die Feuchteproblematik von Anstrichsystemen bei Stuckfassaden. Es ist ein Grundlagenbuch für Anstrichsysteme im Außenbereich und zudem eine informative Lektüre über das Zusammenspiel von theoretischem Normwissen und praktischem Erfahrungswissen. Entscheidend bleibt am Ende die Objektbezogenheit.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Books on Demand
• Erscheinungsdatum: 11. Dez. 2015
• ISBN: 9783739265506

Stefan Kloss

Der Verfasser (www.stefankloss.de) lebt in Düsseldorf und ist selbstständiger Malermeister und Restaurator. In seiner Gesellenzeit studierte er Philosophie und Neuere deutsche Literaturwissenschaft an der Fernuniversität Hagen, wo er den akademischen Grad Magister Artium (M.A.) erwarb. Mit Fertigstellung dieser Masterarbeit zum Fernstudium Bautenschutz an der Hochschule Wismar ist er auch noch Master of Science (M. Sc.).

Buchvorschau

Masterarbeit für das Fernstudium Bautenschutz

an der Hochschule Wismar bei Prof. Dr. Dr. Helmuth Venzmer

Der genaue Titel lautete:

„Experimentelle Untersuchungen zur Wasseraufnahme und –abgabe

unterschiedlich gealterter Anstrichsysteme bei Stuckfassaden"

Danksagung

Beim Schreiben ist man sehr allein. Aber im Umfeld geht es nicht ohne Austausch und Unterstützung. Hier bin ich gleich mehreren Personen zu Dank verpflichtet:

Besten Dank also

an Hans-Georg, den Stuckateur meines Vertrauens,

an die Fachberater Axel und Max,

an den Kontaktwinkelexperten Norbert Heil,

an den Kunstmaler Enzo

und an meine persönlichen Lektoren Barbara, Herbert und Thorsten.

Inhalt

1 Theoretische Grundlagen

1.1 Feuchteproblematik von Anstrichsystemen bei Stuckfassaden

1.2 Wasseraufnahme und Wasserabgabe von Anstrichsystemen

1.3 Einteilung der Anstrichsysteme

2 Untersuchungen zur Wasseraufnahme

2.1 Alterungssimulation

2.2 Benetzbarkeit auf ebenen Flächen

2.2.1 statischer Kontaktwinkel

2.2.2 statischer Kontaktwinkel nach Alterung

2.3 Benetzbarkeit auf geneigten Flächen

2.3.1 dynamischer Kontaktwinkel

2.3.2 dynamischer Kontaktwinkel nach Alterung

2.4 Wasseraufnahme auf profilierten Probekörpern

2.5 Tropfenstandzeit nach Alterung

2.6 Wasserdurchlässigkeit

2.6.1 w-Wert

2.6.2 w-Wert nach Alterung

3 Untersuchungen zur Wasserabgabe

3.1 Rücktrocknung unter natürlichen Bedingungen nach Alterung

3.2 Wasserdampfdurchlässigkeit (V-Wert und sd-Wert)

3.3 KÜNZEL-Zahl

4 Ergebnisse

4.1 Ergebnisse zu den 10 Anstrichsystemen im Einzelnen

4.2 Bewertungsmatrix

4.3 Ausführliche Zusammenfassung

4.4 Thesenhafte Zusammenfassung

5 Anhang

5.1 Verwendete Anstrichsysteme

5.2 Ergänzende Ergebnistabellen

5.3 Anwendungsbeispiele aus der Malerpraxis

5.4 Literaturhinweise

5.5 Quellenverzeichnis

1 Theoretische Grundlagen

1 Theoretische Grundlagen

1.1 Feuchteproblematik von Anstrichsystemen bei Stuckfassaden

In vielen Städten wird das Stadtbild, insbesondere das des Stadtkerns, von Stuckfassaden geprägt. Ein kleiner Teil davon stammt noch aus der Renaissance, aus dem Barock und aus dem Klassizismus. Der größte Bestand rührt aus der Zeit des Historismus (ca. 1830-1918) und des Jugendstils (ca. 1890-1910). Eine genaue Zahl liegt leider nicht vor. Es gibt nur Vergleichszahlen. So gibt es in Deutschland rund 2 Millionen Fachwerkhäuser und rund 1 Millionen Denkmäler (zu denen natürlich auch Fachwerkhäuser und Stuckfassaden gehören). Laut Statistischem Bundesamt wurden deutschlandweit 5,828 Mio. Wohnungen (14,8%) vor 1918 gebaut [1], so dass maximal genauso viele Wohnfassaden mit Stuck versehen sein könnten; was aber natürlich zu hoch gegriffen ist, da vor 1918 auch viele schmucklose Arbeiter- und Siedlungswohnbauten entstanden sind und umgekehrt viele Stuckfassaden im Zuge von Kriegszerstörungen und Modernisierungen ihren Bauschmuck verloren. Wie auch immer, die Gebäudeanzahl geht in die Millionen und ist immer noch ein nicht unerheblicher Markt.

Bild 1: Stuckfassaden in Wismar

Bild 2: Stuckfassaden in Düsseldorf

Gleichwohl ist das Thema „Anstrichsysteme bei Stuckfassaden" nicht gerade Gegenstand der Forschungsliteratur. [2] Auch wenn es noch Millionen Stuckfassaden gibt, so werden sie heute nicht mehr gebaut, so dass wir es nur noch mit Auslaufmodellen aus vergangenen Kulturepochen zu tun haben. Des Weiteren sind Fassadenfarben schon von ihrer Definition her „Beschichtungen, die an senkrechten Außenflächen Anwendung finden." [3] Sie sind gar nicht für geneigte und waagerechte Flächen vorgesehen, so dass es überflüssig erscheinen mag, sie mit diesen besonders gefährdeten Flächen in Verbindung zu bringen. Viele Hersteller von modernen Fassadenfarben machen in ihren technischen Merkblättern ausdrücklich darauf aufmerksam, dass ihr Produkt für „horizontale und geneigte Flächen mit Bewitterung" nicht geeignet ist. [4]

Nun gibt es aber die Stuckfassaden. Und diese haben mit ihrer Bauplastik, den Gesimsen, Profilierungen, Lisenen, Kartuschen, Balustraden, Ornamenten, Dreiecks- und Segmentgiebeln usf. auch dementsprechend horizontale und geneigte Flächen. Und natürlich werden sie auch gestrichen und zwar mit jenen Fassadenfarben, die dafür eigentlich nicht geeignet sind. Aus Erfahrung wissen wir, dass das Ganze unterschiedlich gut funktioniert. Entscheidend ist immer, wie sehr die Stuckfassaden vor Feuchtigkeit geschützt sind.

Als Stuckmörtel im Außenbereich werden zementhaltige / hydraulische Mörtel verwendet, die grundsätzlich einen guten Witterungsschutz haben. Ein Rezept für ein Stuckmörtel wäre z.B.: 1 Teil Portlandzement, 1 Teil hochhydraulischer Kalk und 6 Teile Rheinsand 0-4 mm. Da der Mörtel ein hohes Eigengewicht hat, entstand ausladender Stuck aus der Konstruktion heraus, indem Ziegel- oder Bimssteine als tragender Kern vorgemauert wurden. Eine seltene Alternative sind Rabitz-Konstruktionen mit Rundeisen und Drahtgeflecht. Der Stuck wurde entweder frei angetragen und modelliert oder mit Schablonen mit oder ohne Vormauerungen gezogen oder in Formen gegossen und als vorgefertigtes Element mit Klebemörtel und Nägeln bzw. Schrauben befestigt. [5]

Hauptreklamation bei Stuck sind Rissbildungen durch Temperaturdehnungen. Der zementhaltige Mörtel ist zwar sehr wasserabweisend, aber wenig elastisch. Es entstehen feine Risse, in denen Feuchte eindringen und schlecht herauskommen kann, so dass sich hier Staunässe bilden kann. Im schlimmsten, nicht seltenen Fall korrodieren darunter liegende Eisenträger, die vor 100 Jahren noch keinen Korrosionsschutz erfuhren. Es kommt zur Volumenvergrößerung und Putzabsprengung (vgl. Beispiel aus der Malerpraxis 5.3.6).

Ein anderes Problem ist ein mangelhafter Wasserablauf. Es kommt immer wieder vor, dass das Wasser auf Profilierungen durch Planungs- oder Ausführungsfehler schlecht ablaufen kann. Das ist z.B. bei mangelndem Gefälle der Fall, wenn Profilabschlüsse waagerecht statt geneigt sind, ferner bei mangelndem Überstand, bei fehlender Abrundung, bei fehlender Tropfkante oder bei falsch profilierten Gesimsen, die das Wasser nach innen statt nach außen tragen. Problematisch sind auch zu raue Putzoberflächen, bei denen das Wasser nicht ablaufen kann. Wenn hier seitens des Stuckateurs Versäumnisse vorliegen, kann der Maler mit seiner Fassadenfarbe kaum noch etwas ausrichten.

Bild 3: Wasserablauf falsch und richtig (Neigung, Überstand, Abrundung, Tropfkante)

Doch auch wenn der Stuckateur alles richtig gemacht hat, bleibt die hohe Anfälligkeit gegenüber Schmutzablagerungen und Wasser bestehen. Der Grund, weshalb geneigte und noch mehr waagerechte Flächen stärker verschmutzen als senkrechte, liegt überwiegend daran, „dass der Großstaub auf diese sedimentiert. (…) Mit zunehmender Neigung nimmt die Ablagerung der größeren Partikel ab, bis letztendlich an senkrechten, glatten Flächen die Partikel im Wesentlichen vorbeifallen." [6] Der Schmutz ist dabei nicht nur ein optischer Mangel. Er trägt als sedimentierte Schicht durch sein Wasserrückhaltevermögen dazu bei, dass sich auf seiner Oberfläche ein Feuchtigkeitsfilm lange halten kann, der dann wiederum die Oberflächenbeschichtung angreift und einen Nährboden für mikrobiologischen Bewuchs bietet.

Bild 4: Schmutzabläufe, Algenbefall u. Krustenbildungen an den Gurtgesimsen

Bild 5: Stuckfassade in Wismar

Bild 6: Konsole mit Abplatzungen u. Verkrustungen

Bild 7: Fenstergesims mit Schmutzabläufen

Bild 8: Stuckfassade in Düsseldorf

Bild 9: Gurtgesims mit Farbabplatzungen

Bild 10: Stuckfassade in Wismar

Schwerwiegender als die Schmutzanfälligkeit ist die Feuchteanfälligkeit. Allgemeine Feuchtequellen im Außenbereich sind Luftfeuchte, Tauwasser, Spritz- und Ablaufwasser sowie Schlagregen. Wichtigste Feuchtebeanspruchung bei Stuck ist freilich der Regen, insbesondere der Schlagregen. Die Regenmasse hängt dabei ab von der Region (Klima), der Ausrichtung des Hauses (Wetterseite), der unmittelbaren Umgebung (freistehend oder mit umgebender Bebauung) und des Dachüberstandes.

Zu betonen ist nun, dass die Regenbelastung bei geneigten Flächen um ein Vielfaches höher ausfällt als bei senkrechten Flächen. Eine Studie hat ergeben, dass allein eine Oberflächenneigung „um nur 5° eine Erhöhung der Schlagregenbelastung um etwas den Faktor vier im Vergleich zur Belastung der vertikalen Fassade zur Folge hat." [7] Zum einen hat es damit zu tun, dass eine geneigte Fläche eine höhere Auffangfläche als eine senkrechte Fläche bietet, wo der Regen selbst bei Windstille auf sie trifft. Zum anderen bekommt die geneigte Fläche bei Schlagregen auch noch das Spritzwasser der höher gelegenen senkrechten Fläche ab (ca. 30 %). „Dieses Spritzwasser wird von der Luftströmung, die bis wenige Zentimeter vor der Fassade wirksam ist, daran gehindert, die enge Zone vor der Fassade zu verlassen, sodass es in einer zur Fassade parallelen Ebene zu Boden fällt." [8]

Im Ganzen sind es also drei Gründe, weshalb Stuckprofile eine vielfach höhere Wasserbelastung erfahren als die dahinterliegende senkrechte Fassadenfläche:

Stuckprofile werden selbst bei Windstille beregnet (wenn sie nicht gerade durch den Dachüberstand geschützt sind).

Bei Schlagregen bekommen sie auch noch das Spritzwasser der höher gelegenen senkrechten Fläche ab (30 % der Schlagregenmenge auf die senkrechte Fläche).

Das Wasser kann auf geneigten und waagerechten Flächen schlechter ablaufen als auf senkrechten Flächen.

Bild 11: Stuckfassade in Wismar: links ungestrichen, rechts gestrichen

In den Abbildungen 12-14 wird noch einmal schematisch eine unterschiedliche Beregnung dargestellt. Ist es absolut windstill, so dass der Regen senkrecht fällt, bleiben bei ausreichender Überdachung auch die darunterliegenden Gesimse mehr oder weniger trocken (Bild 12). Fällt der Regen bei leichtem Wind in Richtung Fassade, werden die Gesimsflächen beregnet, während sie mit dem Dachüberstand dafür sorgen, dass die vertikale Wandfläche im Wesentlichen trocken bleibt (Bild 13). Ist es schließlich so windig, dass Schlagregen auf die Fassade fällt, bekommt die Gesimsfläche nicht nur den Schlagregen ab, den auch die senkrechte Fläche abbekommt, sondern auch noch 30 % der Schlagregenmenge von der höher gelegenen senkrechten Fläche, die als Spritzwasser